בשער-קהילה אקדמית למען החברה בישראל בשער בפייסבוק - קהילה אקדמית למען החברה בישראל בשער - קהילה אקדמית למען החברה בישראל בשער - קהילה אקדמית למען החברה בישראל
דף הבית   |   על בשער   |   פעילויות בשער   |   ספר אורחים   |   צור קשר      רשימת תפוצה
 
 
 > שלח שאלה למומחה
 
 
 
     כל התחומים
     
     
     
     
     
     אסטרופיזיקה
     הנדסת חשמל
     הנדסת מזון
     כימיה
     פרקינסון
     ננוטכנולוגיה
     הנדסה
     מדעי המחשב
     כימיה
     ביולוגיה
     פיזיקה
     רפואה
     מתמטיקה
     מדעי הסביבה
     גיאוגרפיה
     מוט"ב
     הוראת המדעים
     אזרחות
     כלכלה
     היסטוריה
     משפטים
     פסיכולוגיה
     תנ"ך
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 > בשער האזרחות
 
 
 > הרצאות מומחים ברשת
 
 
 > רשימת תפוצה
 
 > חתום בספר האורחים
 
 > כניסה לשואלים רשומים
 
 
 > English
 
שאלה מספר 8800 - השפעת טמפרטורה על בועות סבון תאריך: 2/2/2016
תחומי דעת:  כימיה  , פיזיקה  
במסגרת מחקר כימי אנחנו בודקות השפעת שינוי טמפרטורה על זמן התפוצצות בועות סבון עם גליצרול שנופלות מגובה. על פי מה שמצאנו בספרות ככל שהטמפרטורה עולה מתח הפנים של הבועה יורד ולכן היינו מצפות שהזמן עד להתפוצצות הבועות שלנו בטמפרטורה גבוהה יהיה גדול יותר אולם בניסוים מקדימים שערכנו התוצאות היו הפוכות. ככל שהעלנו את הטמפרטורה הזמן עד לפיצוץ הבועה היה קטן יותר. מדוע?
תשובה מאת: ד"ר עוז גולן
   

שלום רב,

התוצאות של הניסוי שביצעתם אכן תואמות את הצפוי.

קיימות לכך שתי סיבות:

א.    חוקים פיזיקאליים: משוואת הגזים וחוק פסקאל.

ב.     חוקי הכימיה: חוזק הקשר בין המולקולות.

לגבי החוקים הפיזיקאליים:

ככל שהטמפרטורה גבוהה יותר כך הלחץ הפנימי בתוך הבועה יהיה גדול יותר. מכיוון שמסביב לבועה פועל תמיד חוק פסקאל הרי גודל הבועה, והאם הבועה תגדל או תקרוס, תלוי במי הכוח הגדול יותר.

כיוון שהלחץ החיצוני נותר בעינו והלחץ הפנימי רק גדל, עלולה הבועה להתפוצץ עקב אי עמידה בעוצמת המאמץ (מאמץ שווה לכוח ליחידת שטח דופן הבועה).

 

לגבי חוקי הכימיה:

הקשר הכימי בין מולקולות הסבון משתייך לקבוצת "כוחות בין מולקולות" (Intermolecular Forces).

בכוחות אלה נקבע עוצמת הכוח ע"י דיפולים. מדובר במולקולות מקוטבות.

כעת ננסה להבין מהי משמעות הטמפרטורה....

בפיזיקה מוגדרת טמפ' לפי מונח שנקרא "פונונים" כלומר אנרגיה קינטית של מולקולה (ויברציות של המולקולות). (קבוע בולצמן הוא זה הממיר את האנרגיה הקינטית לטמפ').

כעת נסתכל על דופן בועת הסבון. ככל שהטמפרטורה גבוהה יותר, כך התנודות של המולקולות מהירות יותר (כמו בהרתחת מים....). זה אומר שקשרי הקיטוב (דיפול-דיפול) עלולים להתנתק עקב הימצאות של דיפולים זהים ולא מנוגדים. (דרך אגב, זו הסיבה לאידוי של מים...ככל שהטמפ' גבוהה יותר, כך קצב האידוי מהיר יותר כי יותר מולקולות מנתקות קשר ועוברות לפאזה הגזית. נוזל מוגדר בקיומו של כוח בין מלקולארי תמידי).

כעת נחזור לדופן בועת הסבון. טמפ' גבוהה מחלישה את הכוחות הבין מולקולריים ! יותר מולקולות מנתקות קשרים.....קשרי הדיפול נהרסים....

 

ביצעתם ניסוי נהדר. ישר כוח. ניתן ללמוד מהניסוי הזה על הרבה חוקי טבע בתחום הכימיה והפיזיקה. מרתק.

בברכה

 

ד"ר עוז גולן
הנדסת חומרים
אפקה - המכללה האקדמית להנדסה בתל אביב

הוסף תגובה הדפס שאלה      שלח לחבר      שאלות מועדפות
שלח שאלה למומחה   |   שמור כדף הבית   |   הוסף למועדפים   |   תנאי שימוש באתר   |   Powered By Art-Up